JPH05174785A - アークチューブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 密閉ガラス球にチップオフ部のないアークチ
ューブ及びその製造方法の提供。 【構成】 ガラス管１１の長手方向略中央にガラス球１
１ａを成形し、次にガラス管１１の一方の開口端部に電
極アッシー１２を挿入するとともにこの開口端部をピン
チシールし、次に他の開口端部からガラス球１１ａに発
光物質を供給し、次に前記開口端部に電極アッシー１２
を挿入するとともにこの開口端部をピンチシールして、
チップオフ部の全くない密閉ガラス球１１ａをもつアー
クチューブを製造する。 【効果】 チップオフ部がないので、グレア光の発生等
の配光への悪影響等がなくなる。排気パイプ接続工程が
ないので、工程数が少なく、アークチューブの製造が容
易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車用ヘッドランプの
光源として注目されている放電式バルブにおける光源体
であるアークチューブおよびアークチューブの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来技術】放電式バルブは、図１０に示されるよう
に、絶縁性の口金（ベース）１から突出する一対の金属
製のリードサポート２，３によってアークチューブ４が
支持された構造となっている。アークチューブ４は、石
英ガラス管の開口端がピンチシールされて、長手方向中
央部に放電部となる密閉ガラス球４ａが形成されてい
る。ピンチシール部４ｂには、タングステン製電極棒５
ａとモリブデン箔５ｂとモリブデン製リード線５ｃが一
体化された電極アッシー５が封着されて、密閉ガラス球
４ａ内に電極棒５ａの先端が突出して放電部が構成さ
れ、リード線５ｃ，５ｃはピンチシール部４ｂから外部
に導出し、リードサポート２，３に溶接されている。

【０００３】そしてこのアークチューブを製造するに
は、図１１に示すように、電極棒５ａとモリブデン箔５
ｂとリード線５ｃとを一体化した電極アッシー５を一対
用意しておく。次に図１２（ａ）に示すように、石英ガ
ラス管にフォーミングガスを供給しつつ金型でガラス球
４ａを成形する。次に図１２（ｂ）に示すように、ガラ
ス球４ａに排気管６を接続し、ガラス管の開口端から電
極アッシー５をそれぞれ挿入し、電極アッシー挿入位置
を加熱するとともに、図１２（ｃ）に示すように、ピン
チシールする。次に図１２（ｄ）に示すように、排気管
６からガラス球４ａ内に水銀，金属沃化物などを供給す
る。そして排気管６を介しガラス管４ａにＸｅガスを供
給しつつ、図１２（ｅ）に示すように、排気管６を一次
チップオフする。さらに図１２（ｆ）に示すように、ガ
ラス球４ａを冷却してＸｅガスを液化状態に保持し、排
気管６を炭酸ガスレーザで二次チップオフする。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】このようにアークチュ
ーブを製造するには、ガラス管に排気管６を接続一体化
したＴ字型ガラス管を作り、排気管６を介して発光物等
の供給を行った後、排気管６をチップオフするようにな
っているため、密閉ガラス球４ａにはチップオフ部４ａ
₁（図１０参照）が残っている。

【０００５】このためアークチューブを瞬時に点灯させ
るには、チップオフ部４ａ₁を真上位置とする必要があ
る。というのは発光物質（水銀や金属沃化物等）の気化
を促進させるには、即座に密閉ガラス球４ａ全体の温度
が上がることが重要であり、最冷点となり易い突出した
形状のチップオフ部４ａ₁は温度の上がり易い真上に位
置させることが望ましいからである。しかし配光の面で
は、ガラス球４ａの真上部分から放射される光が特に有
効に使われるので、チップオフ部４ａ₁があることによ
り光が散乱し、グレア光などの原因となる。また電極間
に生じるアークは重力の逆側に曲がるという性質がある
が、アークの曲がりの大きさはガラス球内壁までの距離
に比例するので、チップオフ部４ａ₁があるとそれだけ
アークの曲がりが大きく、しかもチップオフ部４ａ₁の
位置によってアークの曲がり量が変化する。従って、バ
ルブの組立時には、チップオフ部４ａ₁の位置を真上位
置に揃える必要があるため、バルブの組立時の作業性を
低下させる一因となっている。

【０００６】本発明は前記した従来技術の問題点に鑑み
なされたもので、その目的は密閉ガラス球にチップオフ
部のないアークチューブ及びその製造方法を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係るアークチューブにおいては、ガラス
管の両端部から電極アッシーが挿入されるとともに、電
極アッシー挿入位置において両端部がピンチシールされ
て、ガラス管の長手方向略中央に発光物質の封止された
密閉ガラス球が形成されたアークチューブにおいて、前
記密閉ガラス球をチップオフ部のない曲面により形成す
るようにしたものである。

【０００８】請求項２に係るアークチューブの製造方法
においては、ガラス管の長手方向略中央にガラス球を成
形し、次にガラス管の一方の開口端部に電極アッシーを
挿入するとともにこの開口端部をピンチシールし、次に
他の開口端部からガラス球に発光物質を供給し、次に前
記開口端部に電極アッシーを挿入するとともにこの開口
端部をピンチシールするようにしたものである。

【０００９】

【作用】請求項１では、放電部である密閉ガラス球は配
光上の妨げとなるチップオフ部がない曲面で形成されて
いるので、アークチューブの軸回りの位置決めが不要と
なる。請求項２では、従来必要とされる排気管の接続工
程及び排気管のチップオフ工程が不要となる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係るアークチューブの縦断面図で
ある。この図において、符号１０はアークチューブで、
ガラス管１１の両端部がピンチシールされて長手方向中
央部に金属沃化物や水銀などの発光物質がＸｅガスとと
もに封止された密閉ガラス球１１ａが形成されている。
ピンチシール部１１ｂ，１１ｂにはタングステン製電極
棒１３，モリブデン箔１４，モリブデン製リード線１５
が溶接により一体化された電極アッシー１２が封着さ
れ、ガラス球１１ａ内に電極を構成する電極棒１３の先
端が対設されている。密閉ガラス球１１ａはチップオフ
部の全くない円滑な曲面をもつ略楕円体形状とされてお
り、チップオフ部４ａ₁の痕跡の残る従来のアークチュ
ーブの密閉ガラス球４ａ（図１０参照）に比べて配光へ
の悪影響が全くない。さらにガラス球１１ａにチップオ
フ部がないことから、アークチューブ１０をベース１
（図１０参照）に固定一体化する際に、軸回りに位置決
めすることも不要となり、バルブの組立作業が容易かつ
迅速となる。

【００１１】図２〜図９は図１に示すアークチューブの
製造工程を示す図で、図２は第１ピンチシール工程、図
３は金属沃化物供給工程、図４は金属沃化物ベーキング
工程、図５は水銀供給工程、図６は電極アッシー供給工
程、図７は電極アッシー供給ロッドの先端部の拡大断面
図、図８は第２ピンチシール工程、図９は製造されたア
ークチューブを示す図である。

【００１２】図３符号２０は、上下に延びる垂直管路２
２と、この垂直管路２２の途中から水平に延びる水平管
路２３とによってＴ字状管路が形成されたＴ字型のアー
クチューブ接続ヘッドである。垂直管路２２の上下の開
口端には、ヘッド本体２１の円筒部２１ａ（２１ｂ）に
収容されたベース２４ａ（２４ｂ）、円筒形状のゴム製
ブッシング２５ａ（２５ｂ）、鍔付円筒体２６ａ（２６
ｂ）及び円筒部２１ａ（２１ｂ）の雄ねじ部に螺着さ
れ、鍔付円筒体２６ａ（２６ｂ）を保持する締結ナット
２７ａ（２７ｂ）からなるチャック機構Ａ，Ｂが設けら
れている。そしてブッシング２５ｂ内にアークチューブ
を挿通し締結ナット２７ｂを締めると、ブッシング２５
ｂが軸方向に圧縮されて半径方向に押し拡げられ、垂直
管路２２とチューブ間の気密性が確保される。なお図４
符号２８は垂直管路２２の上端部に挿着され、垂直管路
上方を閉塞するための盲栓である。

【００１３】次に、このＴ字型のアークチューブ接続ヘ
ッド２０を使ってアークチューブを製造する方法につい
て説明する。まず金型でガラス管１１の中央部を球状に
成形するガラス球成形工程を行なう。これは従来方法を
示す図１２（ａ）と同様である。次に図２に示すよう
に、ガラス管１１をガラス管チャック３０，３０でチャ
ックしてガラス管１１を垂直に起立した状態に保持し、
電極アッシー１２を電極ホルダー３２で把持し、ガラス
管１１の下方開口端部から挿通し位置決めする。そして
ガラス管１１のモリブデン箔１４挿入位置をロータリバ
ーナー３４で加熱するとともに、ガラス管１１の上方開
口端部からガス供給チューブ３５を挿し込んでフォーミ
ングガスを供給しつつガラス球１１ａの近傍をピンチシ
ールする。次いで図３に示されるように、Ｔ型のアーク
チューブ接続ヘッド２０の下方のパイプ挿着孔にガラス
管１１の上方開口端部を挿入して接続し、垂直管路２２
の上端開口部を盲栓２８で閉塞し、水平管路２３を介し
てガラス球１１ａ内を排気し、次いで盲栓２８を外し、
水平管路２３を介してガラス球１１ａ内にＡｒガスを供
給しつつ、垂直管路２２にペレット供給ノズル３８を挿
入してガラス球１１ａに金属沃化物を球状にしたもの
（以下、単にペレットという）Ｐを投下供給する。ペレ
ットＰは、図示しないペレット自動供給装置よりノズル
３８に一個づつ供給されるようになっており、ノズル３
８内を通ってガラス球１１ａ内に落下供給されたペレッ
トＰはＡｒガス雰囲気のガラス球１１ａ内に自然落下す
る。次に図４に示すように、ヘッド２０の垂直管路２２
の上端開口部を盲栓２８で閉塞するとともに、水平管路
２２を開放し、ガラス球１１ａを例えばバーナーで約６
００℃に加熱し、ガラス球１１ａ内のペレットＰから水
分等の不純物を除去するベーキング処理を行なう。次に
図５に示すように、水平管路２２からガラス球１１ａ内
にＡｒガスを供給しつつ、Ｈｇ粒子供給ノズル４０を使
ってガラス球４ａ内にＨｇ粒子を投下供給する。次に図
６に示すように、水平管路２３からガラス球内にＡｒガ
スを供給しつつ、電極アッシー供給ロッド４２を使って
ガラス管の上方開口端部から電極アッシー１２を挿入す
る。電極アッシー供給ロッド４２の先端部４３には、図
７に示されるような板ばね式挟持部４４が設けられてお
り、リード線１５がこの挟持部４２に挟持されて電極ア
ッシー１２は垂下状態に懸吊支持される。そしてテレビ
カメラや投映機等の光学的手段により電極間距離が適正
となる位置で締付ナット２７ａを締めて電極アッシー１
２を所定位置に保持する。次いで図８に示されるよう
に、水平管路２３を介してガラス管１１内ガスの一部を
排気するとともに、Ｘｅガスを供給し、液体窒素供給パ
イプ４４から供給する液体窒素によってガラス球１１ａ
周辺を冷却しＸｅガスを液体状態に保持しつつ、ロータ
リーバーナー３４によりガラス管１１のモリブテン箔１
４領域を加熱して、ガラス管１１のモリブデン箔１４領
域をピンチシールする。そして図９に示されるように、
ガラス球１１ａ内に発光物質を封止したアークチューブ
が出来上がり、ガラス管開口端側を所定の長さだけ切断
することにより、目的とするアークチューブが得られ
る。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
係るアークチューブによれば、放電部である密閉ガラス
球は配光上の妨げとなるチップオフ部がない曲面で形成
されているので、アークチューブの軸回りの位置決めが
不要となり、バルブ組立時の作業が容易となる。

【００１５】本発明に係るアークチューブの製造方法に
よれば、従来必要とされる排気管の接続工程及び排気管
のチップオフ工程が不要となるので、アークチューブの
製造に必要な部品が削減されるとともに、製造工程数も
削減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアークチューブの一実施例の縦断
面図

【図２】第１ピンチシール工程を示す図

【図３】金属沃化物供給工程を示す図

【図４】金属沃化物ベーキング工程を示す図

【図５】水銀供給工程を示す図

【図６】電極アッシー供給工程を示す図

【図７】電極アッシー供給ロッドの要部断面図

【図８】第２ピンチシール工程を示す図

【図９】本発明方法によって製造されたアークチューブ
の縦断面図

【図１０】放電バルブ装置の縦断面図

【図１１】電極アッシーの正面図

【図１２】従来のアークチューブの製造工程を示す図

【符号の説明】

１０ アークチューブ １１ 石英ガラス管 １１ａ 密閉ガラス球 １１ｂ ピンチシール部 １２ 電極アッシー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長澤 優一 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス管の両端部から電極アッシーが挿
   入されるとともに、電極アッシー挿入位置において両端
   部がピンチシールされて、ガラス管の長手方向略中央に
   発光物質の封止された密閉ガラス球が形成されたアーク
   チューブにおいて、前記密閉ガラス球はチップオフ部の
   ない曲面により形成されたことを特徴とするアークチュ
   ーブ。
2. 【請求項２】 ガラス管の長手方向略中央にガラス球を
   成形し、次にガラス管の一方の開口端部に電極アッシー
   を挿入するとともにこの開口端部をピンチシールし、次
   に他の開口端部からガラス球に発光物質を供給し、次に
   前記開口端部に電極アッシーを挿入するとともにこの開
   口端部をピンチシールすることを特徴とするアークチュ
   ーブの製造方法。